电容式差压变送器

一、产品简介

WS3051-DP电容式差压变送器（以下简称智能变送器）采用先进的集成电路和表面安装工艺，在模拟式变送器的基础上增加了通信、查询、测试、组态等功能，它可提高标定精度，改善环境温度补偿效果，大大提高变送器的质量。

 1.智能变送器应用了先进的数字技术及频率相移键控（FSK）技术，提高了整机性能及可靠性，方便了现场和控制室之间的连接。

 2.智能变送器除具有远程通讯能力外，它还具有本机调量程，调零点按钮，便于现场安装后的就地调整。

 3.智能变送器电子部件采用先进的集成电路和表面安装工艺，具有通信、查询、测试、组态等功能。   

二、工作原理      

WS3051-DP电容式差压变送器图1-1是智能变送器的基本工作原理。下面将叙述其工作原理和各部件的功能。

图 1-1  智能变送器工作原理方块图

1.1 “δ”室传感器（敏感元件）

图1-2  “δ”室

智能变送器的核心是一个电容式压力传感器，称为“δ”室（见图1-2）。传感器是一个完全密封的组件，过程压力通过隔离膜片和灌充液硅油传到感膜片引起位移。

传感膜片和两电容极板之间的电容差由电子部件转换成4～20mA DC的二线制输出的电信号。 

1.2 .0 线路板模块

智能变送器的线路板模块是一块采用专用集成电路（ASICS）和表面封装技术的线路板。线路板接收来自传感器的信号并进行修正和线性化。线路板模块的输出部

分将数字信号转换成一个模拟输出信号，并可与HART手操器和上位机软件进行通信。

1.2.1  A/D转换     

A/D转换电路采用16位低功耗集成电路，将解调器输出的模拟量电流转换成数字量，提供给微处理器作为输入信号。

1.2.2  微处理器

智能变送器的微处理器控制A/D和D/A转换工作，也能完成自诊断及实现数字通讯。工作时，一个数字压力值被微处理器所处理，并作为数字存储，以确保精密的

修正和工程单位的转换。此外，微处理器也能完成传感器的线性化、量程比、阻尼时间以及其它功能设定。

1.2.3  EEPROM存储器

EEPROM存储所有的组态，特性化及数字微调的参数，存储器为非易失性的，因此即使断电，所存储的数据仍能完好保持，以随时实现智能通讯。

1.2.4  D/A转换

D/A转换将微处理器送来的经过校正的数字信号转换为4～20mA模拟信号并输出给回路。

1.2.5  数字通讯

通过一台通讯器，对智能变送器进行测试和组态。或者通过任意支持HART通讯协议的上位系统主机完成通讯。HART协议使用工业标准的BELL202频率相移键控（FSK）技术，以1200Hz或2200Hz的数字信号叠加在4～20mA的信号上实现通讯，通讯时，频率信号对4～20mA的过程不产生任何干扰。

三、技术特点

1. 精度高

2. 稳定性

3.小型，重量轻，坚固抗振

4. 兼容性好，与其它公司符合HART协议的产品相兼容

5.支持用户利用手持器272/275或PC机调试软件

6.在仪表运行过程中实时对仪表组态或进行远程查询

7．可对压力信号进行智能线性化处理，保证了更高的测量精度

四、产品特点

1. 测量范围广:-0.1MPa-0, 0-(10KPa-60MPa)

2. 零点、量程连续可调

3. 具有反向极性保护及限流保护

4. 耐冲击性能突出

5. 高精度、高稳定性、高可靠性

6. 特殊的接线结构，维护、检修特别方便

7. 适用于要求高的场合，符合计量标准要求

8. 独特的设计使防水锤冲击性能好，使用寿命长

9. 结构精巧，直分适用于机械设备上

10. 根据特殊要求，可使之具有良好的抗结冰性能

11．采用一体化结构的二线制变送器，无活动部件，维护简易

12．四位半数字显示，高清背光，便于现场查看

13．本质安全型和隔爆型可用于危险现场

五、技术参数

  负载特性图

基本误差：0.2%F•S. 0.5%F.S
测量范围：-0 1MPa～0; 0～(10KPa～60MPa) 根据用户量程来适选
线性度：优于0.2%F•S
温度漂移 ＜±0.025%F•S/℃(0-50℃)
长期稳定性：≤0.02%F•S/年
响应时间： ≤10mS
供电电源：24VDC(或12VDC-45VDC任意恒压电源)

输出：4～20mA(或O～10mA 1～5V O～5V 0～1OV)

负载电阻：电路板的最大负载电阻RL为：RL=Vs-12V/0.023A,式中RL—最大负载电阻（单位Ω），通讯时RL最大为600Ω；Vs——供电电源电压（单位V）。

温度范围：电子线路：-40～+85℃   、敏感元件（充硅油）：-40～+104℃  、（充惰性油）：-18～+71℃

储藏温度：-40～+55℃；

启动时间：最大阻尼时＜2s

容积吸取量：＜0.16cm3

阻   尼：电气阻尼为0～16s，可按0.1s间隔调整，敏感元件（充硅油）固有时间0.2s。

环境温度：-20～ +85℃

传感器接口(导压连接)：在压力容室上连接螺孔为1/4-18NPT，引压接头上的连接螺孔为1/2-14NPT，其中心距可通过改变连接块予以改变（51、54、57mm）。

电气接口：M20×1.5、1/2NPT

安装位置：无限制

外壳防护等级：IP67

过程连接材料： 316L、哈氏合金C-276、钽

传惑器隔离膜片材质：316L 、哈氏合金、钽

变送器材料：·螺栓为碳钢镀锌； ·电气外壳为低铜铝合金； ·电气外壳表面涂层为环氧喷塑。

重量：约3.5kg（不包括附件，带法兰变送器除外）

防爆等级： EXdⅡCT6

六、应用行业

1、制糖业与酿酒业：榨取果汁、糖浆、葡萄汁、酸橙汁密度、酒精GL度、糖蜜、己烷/乙醇等；

2、奶制品业：炼乳、乳糖、乳酪、干乳酪、乳酸等；

3、采矿：煤、钾碱、盐水、磷酸盐、钙化合物、石灰石、铜、金等；

4、炼油：润滑油、芳香剂、燃油、植物油等；

5、食品加工：番茄汁、葡萄汁、柠檬汁、番茄酱、糖蜜、植物油、果糖浆、果冻、果酱等；

6、纸浆与造纸业：黑浆、绿浆、纸浆清洗、蒸发器、苛性碱等；

7、饮料加工：啤酒、软饮料、果酒、速溶咖啡、麦芽等；

7、化工：烧碱、酸、尿素、清洁剂、聚合物密度、乙二醇、氯化钠、氢氧化钠等；

8、石化：天然气、油气水洗、煤油、润滑油、油/水等。

WS3051-DP电容式差压变送器附录：

☆  耐腐蚀性好的材料          ○  尚耐腐蚀的材料            ×  不耐腐蚀的材料

变送器膜片耐腐蚀参考表